JP2000323177A - 充電制御器 - Google Patents
充電制御器Info
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0068—Battery or charger load switching, e.g. concurrent charging and load supply
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- Power Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 充電最大電力分を削減でき、充電時間を短縮
でき、電流検出抵抗で発生する損失を小さくできるよう
な充電制御器を提供する。 【解決手段】 直流電源１または２次電池４の出力電力
をＤＣ−ＤＣコンバータ６に与えて装置負荷７に必要な
電圧に変換し、装置消費電流検出回路２６によって装置
に流れる電流を検出し、充電電流検出回路８によって充
電電流を検出し、充電電圧検出回路９によって充電電圧
を検出する。演算回路１１は、それらの検出出力に基づ
いて、充電電力と充電電力と直流電源１の出力電力を算
出し、充電制御回路２は、出力電力が所定の値を超えな
いように、２次電池４への充電出力を制御する。
でき、電流検出抵抗で発生する損失を小さくできるよう
な充電制御器を提供する。 【解決手段】 直流電源１または２次電池４の出力電力
をＤＣ−ＤＣコンバータ６に与えて装置負荷７に必要な
電圧に変換し、装置消費電流検出回路２６によって装置
に流れる電流を検出し、充電電流検出回路８によって充
電電流を検出し、充電電圧検出回路９によって充電電圧
を検出する。演算回路１１は、それらの検出出力に基づ
いて、充電電力と充電電力と直流電源１の出力電力を算
出し、充電制御回路２は、出力電力が所定の値を超えな
いように、２次電池４への充電出力を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は充電制御器に関
し、たとえば２次電池を使用する携帯電子機器装置にお
いて、その２次電池を充電するような充電制御器に関す
る。
し、たとえば２次電池を使用する携帯電子機器装置にお
いて、その２次電池を充電するような充電制御器に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ノートブック型コンピュータなどのよう
な携帯電子機器装置には２次電池が内蔵されており、装
置の駆動と２次電池の充電を同時に行なうための充電制
御器として次のような技術が既に開示されている。
な携帯電子機器装置には２次電池が内蔵されており、装
置の駆動と２次電池の充電を同時に行なうための充電制
御器として次のような技術が既に開示されている。
【０００３】その第１の技術は、直流電源の出力電力の
定格を装置の最大消費電力と充電最大電力の和以上とな
るように設計するものである。
定格を装置の最大消費電力と充電最大電力の和以上とな
るように設計するものである。
【０００４】第２の技術は、特開平５−１３７２７６号
公報において記載されているように、装置の負荷電流の
みを検出し、直流電源の定格電流と装置負荷電流との差
をとり、充電電流がこの差に等しくなるように充電出力
を制御するものである。
公報において記載されているように、装置の負荷電流の
みを検出し、直流電源の定格電流と装置負荷電流との差
をとり、充電電流がこの差に等しくなるように充電出力
を制御するものである。
【０００５】第３の技術は、ＵＳＰ５７２３９７０に記
載されているように、直流電源の出力電流を検出し、直
流電源の出力電流が定格電流を超過しないように充電出
力を制御するものである。
載されているように、直流電源の出力電流を検出し、直
流電源の出力電流が定格電流を超過しないように充電出
力を制御するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】携帯電子機器装置は、
通常は最大消費電力に比べ大変小さい電力で駆動させる
ことが可能であり、最大消費電力での駆動が必要となる
時間は非常に短いものであることが一般的である。その
動作概念図を図３に示す。図３において、装置駆動に必
要な電力は最大３０Ｗであり、充電電力は最大３０Ｗで
ある。したがって、直流電源の供給能力を６０Ｗとして
いるが、時間によって装置駆動に必要な電力が変化する
ため、直流電力の電力供給能力のうちの多くが余剰とな
っている。
通常は最大消費電力に比べ大変小さい電力で駆動させる
ことが可能であり、最大消費電力での駆動が必要となる
時間は非常に短いものであることが一般的である。その
動作概念図を図３に示す。図３において、装置駆動に必
要な電力は最大３０Ｗであり、充電電力は最大３０Ｗで
ある。したがって、直流電源の供給能力を６０Ｗとして
いるが、時間によって装置駆動に必要な電力が変化する
ため、直流電力の電力供給能力のうちの多くが余剰とな
っている。
【０００７】このため、上述のような従来例の第１の技
術では、通常必要な装置消費電力に対して直流電源の電
力供給能力を過剰に設計することが必要となり、直流電
源の形状，重量およびコストが増大するという課題があ
る。
術では、通常必要な装置消費電力に対して直流電源の電
力供給能力を過剰に設計することが必要となり、直流電
源の形状，重量およびコストが増大するという課題があ
る。
【０００８】上述の従来例の第２の技術では、直流電源
の定格電流を超過しないように充電出力を制御するた
め、直流電源の最大供給電力を装置の最大消費電力まで
小さくすることが可能であるが、充電電流を充電電圧に
かかわらず一定にするので、直流電源の持つ余剰電力を
有効に使用できない。その概念図を図４に示す。
の定格電流を超過しないように充電出力を制御するた
め、直流電源の最大供給電力を装置の最大消費電力まで
小さくすることが可能であるが、充電電流を充電電圧に
かかわらず一定にするので、直流電源の持つ余剰電力を
有効に使用できない。その概念図を図４に示す。
【０００９】図４は装置消費電力が変化しない場合の従
来例の第２の技術における充電電圧と充電電流の関係を
図示したものであり、直流電源の定格電力を６０Ｗ、装
置の消費電流を２．０Ａ、充電電圧範囲を９．０〜１
３．０Ｖとしたものである。従来例の第２の方法では、
上述のように充電電圧にかかわらず充電電流が一定とな
るが、直流電源の持つ余剰電力は図４に示すように定電
力となるので、この方法で充電を行なった場合、充電電
圧が低い場合には直流電源の電力供給能力に余剰分が大
きくなる。
来例の第２の技術における充電電圧と充電電流の関係を
図示したものであり、直流電源の定格電力を６０Ｗ、装
置の消費電流を２．０Ａ、充電電圧範囲を９．０〜１
３．０Ｖとしたものである。従来例の第２の方法では、
上述のように充電電圧にかかわらず充電電流が一定とな
るが、直流電源の持つ余剰電力は図４に示すように定電
力となるので、この方法で充電を行なった場合、充電電
圧が低い場合には直流電源の電力供給能力に余剰分が大
きくなる。
【００１０】したがって、従来例の第２の技術では、直
流電源の電力供給能力を有効に利用できないので、直流
電源の持つ電力供給能力に比べ、充電時間が増加すると
いう問題がある。
流電源の電力供給能力を有効に利用できないので、直流
電源の持つ電力供給能力に比べ、充電時間が増加すると
いう問題がある。
【００１１】図５は上述の従来例の第３の技術を用いた
充電制御器の回路ブロック図である。図５において、直
流電源１からの出力１５は充電回路１４の直流電源出力
電流検出抵抗５を介して充電制御回路２に与えられると
ともに、整流用素子１３を介してＤＣ−ＤＣコンバータ
６に与えられる。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ６の入力
１７は整流用素子１２を介して２次電池４の正極に接続
される。ＤＣ−ＤＣコンバータ６の出力１８は携帯機器
の装置負荷７に接続される。
充電制御器の回路ブロック図である。図５において、直
流電源１からの出力１５は充電回路１４の直流電源出力
電流検出抵抗５を介して充電制御回路２に与えられると
ともに、整流用素子１３を介してＤＣ−ＤＣコンバータ
６に与えられる。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ６の入力
１７は整流用素子１２を介して２次電池４の正極に接続
される。ＤＣ−ＤＣコンバータ６の出力１８は携帯機器
の装置負荷７に接続される。
【００１２】直流電源出力電流検出抵抗５の両端に生じ
る電圧は直流電源出力電流検出回路１０によって検出さ
れ、その検出信号２１は充電制御回路２に与えられる。
充電制御回路２の出力は充電電流検出用抵抗３を介して
２次電池４の正極に接続されており、充電電流検出用抵
抗３の両端に生じる電圧は充電電流検出回路８によって
検出され、その検出信号１９は充電制御回路２に与えら
れる。２次電池４の正極側の充電電圧は充電電圧検出回
路９によって検出され、その検出信号２０も充電制御回
路２に与えられる。
る電圧は直流電源出力電流検出回路１０によって検出さ
れ、その検出信号２１は充電制御回路２に与えられる。
充電制御回路２の出力は充電電流検出用抵抗３を介して
２次電池４の正極に接続されており、充電電流検出用抵
抗３の両端に生じる電圧は充電電流検出回路８によって
検出され、その検出信号１９は充電制御回路２に与えら
れる。２次電池４の正極側の充電電圧は充電電圧検出回
路９によって検出され、その検出信号２０も充電制御回
路２に与えられる。
【００１３】次に、図５の充電回路１４の動作について
説明する。装置が停止しているときに充電を行なう場合
は、充電電流検出用抵抗３の両端に発生する電圧が充電
電流検出回路８によって検出され、充電電圧検出回路９
は２次電池４の正極側の充電電圧を検出する。これら充
電電流検出回路８の出力１９と充電電圧検出回路９の出
力２０とが充電制御回路２に帰還され、定電圧・定電流
充電が行なわれる。
説明する。装置が停止しているときに充電を行なう場合
は、充電電流検出用抵抗３の両端に発生する電圧が充電
電流検出回路８によって検出され、充電電圧検出回路９
は２次電池４の正極側の充電電圧を検出する。これら充
電電流検出回路８の出力１９と充電電圧検出回路９の出
力２０とが充電制御回路２に帰還され、定電圧・定電流
充電が行なわれる。
【００１４】装置が動作している場合には、直流電源出
力電流検出抵抗５の両端に発生する電圧を直流電源出力
電流検出回路１０によって検出し、その検出出力２１を
充電制御回路２に帰還することによって、直流電源１の
出力電流が所定の値を超えないように充電出力が制御さ
れる。
力電流検出抵抗５の両端に発生する電圧を直流電源出力
電流検出回路１０によって検出し、その検出出力２１を
充電制御回路２に帰還することによって、直流電源１の
出力電流が所定の値を超えないように充電出力が制御さ
れる。
【００１５】この図５に示した充電制御器では、直流電
源１の電流供給能力から実際の装置消費電力を差し引い
た余剰電力を過不足なく充電出力電力として利用できる
ので、２次電池４の充電時間を小さくすることが可能と
なる。
源１の電流供給能力から実際の装置消費電力を差し引い
た余剰電力を過不足なく充電出力電力として利用できる
ので、２次電池４の充電時間を小さくすることが可能と
なる。
【００１６】しかしながら、直流電源１の出力電流を検
出する直流電源出力電流検出抵抗５には装置の駆動と充
電に必要な電流のすべてを通過させなければならないた
め、この直流電源出力電流検出抵抗５で発生する損失お
よび発熱が大きくなり、回路の信頼性が低下し、直流電
源出力電流検出抵抗５の温度特性の影響による電流検出
精度の悪化を招くとともに、放熱板の取付などの放熱対
策が必要となり、充電制御器の形状，コストが増大する
という問題点がある。
出する直流電源出力電流検出抵抗５には装置の駆動と充
電に必要な電流のすべてを通過させなければならないた
め、この直流電源出力電流検出抵抗５で発生する損失お
よび発熱が大きくなり、回路の信頼性が低下し、直流電
源出力電流検出抵抗５の温度特性の影響による電流検出
精度の悪化を招くとともに、放熱板の取付などの放熱対
策が必要となり、充電制御器の形状，コストが増大する
という問題点がある。
【００１７】それゆえに、この発明の主たる目的は、充
電最大電力分を削減できるとともに充電時間を短縮で
き、電流検出抵抗で発生する損失を小さくできるような
充電制御器を提供することである。
電最大電力分を削減できるとともに充電時間を短縮で
き、電流検出抵抗で発生する損失を小さくできるような
充電制御器を提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
２次電池を直流電源を用いて充電するための充電制御器
であって、負荷の消費電流を検出する消費電流検出手段
と、２次電池への充電電流を検出する充電電流検出手段
と、２次電池への充電電圧を検出する充電電圧検出手段
と、消費電流検出手段と充電電流検出手段と充電電圧検
出手段の各検出出力が与えられる演算手段と、演算手段
の演算結果に基づいて２次電池への充電出力を制御する
充電制御手段とを備え、直流電源の定格内で負荷の駆動
と充電を同時に行なうようにしたものである。
２次電池を直流電源を用いて充電するための充電制御器
であって、負荷の消費電流を検出する消費電流検出手段
と、２次電池への充電電流を検出する充電電流検出手段
と、２次電池への充電電圧を検出する充電電圧検出手段
と、消費電流検出手段と充電電流検出手段と充電電圧検
出手段の各検出出力が与えられる演算手段と、演算手段
の演算結果に基づいて２次電池への充電出力を制御する
充電制御手段とを備え、直流電源の定格内で負荷の駆動
と充電を同時に行なうようにしたものである。
【００１９】請求項２に係る発明では、演算手段は、消
費電流検出手段の検出出力と直流電源の出力電圧とに基
づいて負荷の消費電力を算出し、充電電流検出手段の検
出出力と充電電圧検出手段の検出出力とに基づいて充電
電力を検出し、算出された負荷の消費電力と充電電力と
の和に基づいて直流電源の出力電力を算出し、充電制御
手段は、算出された直流電源の出力電力が所定の値を超
えないように２次電池への充電出力を制御する。
費電流検出手段の検出出力と直流電源の出力電圧とに基
づいて負荷の消費電力を算出し、充電電流検出手段の検
出出力と充電電圧検出手段の検出出力とに基づいて充電
電力を検出し、算出された負荷の消費電力と充電電力と
の和に基づいて直流電源の出力電力を算出し、充電制御
手段は、算出された直流電源の出力電力が所定の値を超
えないように２次電池への充電出力を制御する。
【００２０】請求項３に係る発明では、請求項２の演算
手段は消費電力，充電電力および直流電源の出力電力の
算出するために少なくとも１つの演算増幅器を含む。
手段は消費電力，充電電力および直流電源の出力電力の
算出するために少なくとも１つの演算増幅器を含む。
【００２１】
【発明の実施の形態】図１はこの発明の一実施の形態の
回路ブロック図である。図１において、前述の図５の構
成と異なる部分について説明する。この実施の形態で
は、図５に示した直流電源出力電流検出抵抗５に代えて
装置消費電流検出抵抗２５が設けられ、直流電源出力電
流検出回路１０に代えて装置消費電流検出回路２６が設
けられ、さらに新たに演算回路１１が設けられる。演算
回路１１には、充電電流検出回路８の検出出力１９と充
電電圧検出回路９の検出出力２０と装置消費電流検出回
路２６の検出出力２７とが与えられる。演算回路１１は
これらの検出出力に基づいて、充電電力と直流電源１の
出力電力を算出し、その算出結果２２を充電制御回路２
に与える。充電制御回路２は直流電源１の出力電力が所
定の値を超えないように２次電池４への充電出力を制御
する。
回路ブロック図である。図１において、前述の図５の構
成と異なる部分について説明する。この実施の形態で
は、図５に示した直流電源出力電流検出抵抗５に代えて
装置消費電流検出抵抗２５が設けられ、直流電源出力電
流検出回路１０に代えて装置消費電流検出回路２６が設
けられ、さらに新たに演算回路１１が設けられる。演算
回路１１には、充電電流検出回路８の検出出力１９と充
電電圧検出回路９の検出出力２０と装置消費電流検出回
路２６の検出出力２７とが与えられる。演算回路１１は
これらの検出出力に基づいて、充電電力と直流電源１の
出力電力を算出し、その算出結果２２を充電制御回路２
に与える。充電制御回路２は直流電源１の出力電力が所
定の値を超えないように２次電池４への充電出力を制御
する。
【００２２】次に、図１に示した充電制御器の具体的な
動作について説明する。この充電制御器は、直流電源１
の出力１５と２次電池４の正極１６とがそれぞれ整流用
素子１３，１２によってワイヤードＯＲ接続されてお
り、直流電源１あるいは２次電池４の出力電力をＤＣ−
ＤＣコンバータ６で装置負荷７に必要な電圧に変換し、
装置を動作させるように構成されている。
動作について説明する。この充電制御器は、直流電源１
の出力１５と２次電池４の正極１６とがそれぞれ整流用
素子１３，１２によってワイヤードＯＲ接続されてお
り、直流電源１あるいは２次電池４の出力電力をＤＣ−
ＤＣコンバータ６で装置負荷７に必要な電圧に変換し、
装置を動作させるように構成されている。
【００２３】直流電源１は出力を所定の電圧：Ｖｉｎに
安定化して出力する機能を有し、定格電力はＰｉｎｍａ
ｘで定められている。充電電流検出用抵抗３の抵抗値を
Ｒｃ，充電電流とＩｃとすると、充電電流検出用抵抗３
には、 Ｒｃ・Ｉｃ …（１） なる電圧が発生する。充電電流検出回路８はＲｃ・Ｉｃ
を検出し、これに応じた出力が演算回路１１に与えられ
る。充電電圧Ｖｃは充電電圧検出回路９によって検出さ
れ、これに応じた出力２０が演算回路１１に与えられ
る。
安定化して出力する機能を有し、定格電力はＰｉｎｍａ
ｘで定められている。充電電流検出用抵抗３の抵抗値を
Ｒｃ，充電電流とＩｃとすると、充電電流検出用抵抗３
には、 Ｒｃ・Ｉｃ …（１） なる電圧が発生する。充電電流検出回路８はＲｃ・Ｉｃ
を検出し、これに応じた出力が演算回路１１に与えられ
る。充電電圧Ｖｃは充電電圧検出回路９によって検出さ
れ、これに応じた出力２０が演算回路１１に与えられ
る。
【００２４】装置消費電流検出抵抗２５の抵抗値をＲ
ｓ，装置消費電流をＩｓとすると、装置消費電流検出抵
抗２５には、 Ｒｓ・Ｉｓ …（２） なる電圧が発生する。装置消費電流検出回路２６ではこ
のＲｓ・Ｉｓを検出し、これに応じた出力２７が演算回
路１１に与えられる。
ｓ，装置消費電流をＩｓとすると、装置消費電流検出抵
抗２５には、 Ｒｓ・Ｉｓ …（２） なる電圧が発生する。装置消費電流検出回路２６ではこ
のＲｓ・Ｉｓを検出し、これに応じた出力２７が演算回
路１１に与えられる。
【００２５】装置の消費電力をＰｓ，充電電力をＰｃと
すると、直流電源１の出力電力Ｐｉｎは次の第（３）式
で表わすことができる。
すると、直流電源１の出力電力Ｐｉｎは次の第（３）式
で表わすことができる。
【００２６】Ｐｉｎ＝Ｐｓ＋Ｐｃ …（３） ここで、Ｐｓ，Ｐｃは装置消費電流：Ｉｓ，直流電源出
力電圧：Ｖｉｎ，充電電流：Ｉｃ，充電電圧：Ｖｃを用
いて、 Ｐｓ＝Ｉｓ・Ｖｉｎ …（４） Ｐｃ＝Ｉｃ・Ｖｃ …（５） で表わすことができるので、第（３）式は以下のように
表わすことができる。
力電圧：Ｖｉｎ，充電電流：Ｉｃ，充電電圧：Ｖｃを用
いて、 Ｐｓ＝Ｉｓ・Ｖｉｎ …（４） Ｐｃ＝Ｉｃ・Ｖｃ …（５） で表わすことができるので、第（３）式は以下のように
表わすことができる。
【００２７】 Ｐｉｎ＝Ｉｓ・Ｖｉｎ＋Ｉｃ・Ｖｃ …（６） ここで、Ｉｓは、装置消費電流で装置の駆動状況によっ
て逐次変化している。また、Ｖｃは２次電池４の正極１
６の電圧で安定化され、２次電池４の充電が進むに従っ
て徐々に上昇する。Ｖｉｎは直流電源１の出力電圧であ
るので、一定とみなすことができる。
て逐次変化している。また、Ｖｃは２次電池４の正極１
６の電圧で安定化され、２次電池４の充電が進むに従っ
て徐々に上昇する。Ｖｉｎは直流電源１の出力電圧であ
るので、一定とみなすことができる。
【００２８】以上の説明から、装置の消費電流Ｉｓと充
電電圧Ｖｃに合せて充電電流Ｉｃを制御することによ
り、直流電源１の出力電力Ｐｉｎを一定に保つことがで
きる。したがって、第（６）式のＰｉｎを直流電源１の
定格電力Ｐｉｎｍａｘに置換えた以下の式 Ｐｉｎｍａｘ＝Ｉｓ・Ｖｉｎ＋Ｉｃ・Ｖｃ …（７） となるように制御を行なうことによって、 Ｐｉｎｍａｘ＞Ｐｓ …（８） の範囲内で、いかなるＩｓ，Ｖｃであっても（すなわ
ち、装置の消費電流と充電電圧がいかなる場合であって
も）充電電流を制御することによって、直流電源１の出
力定格電力を余剰なく充電出力と電子機器装置の駆動に
振分けることが可能となる。
電電圧Ｖｃに合せて充電電流Ｉｃを制御することによ
り、直流電源１の出力電力Ｐｉｎを一定に保つことがで
きる。したがって、第（６）式のＰｉｎを直流電源１の
定格電力Ｐｉｎｍａｘに置換えた以下の式 Ｐｉｎｍａｘ＝Ｉｓ・Ｖｉｎ＋Ｉｃ・Ｖｃ …（７） となるように制御を行なうことによって、 Ｐｉｎｍａｘ＞Ｐｓ …（８） の範囲内で、いかなるＩｓ，Ｖｃであっても（すなわ
ち、装置の消費電流と充電電圧がいかなる場合であって
も）充電電流を制御することによって、直流電源１の出
力定格電力を余剰なく充電出力と電子機器装置の駆動に
振分けることが可能となる。
【００２９】演算回路１１においては、前述の第（６）
式に相当する演算を行なう。したがって、第（７）式の
結果で求められる充電電流に応じた出力を充電制御回路
２に帰還することによって、直流電源１の出力定格電力
に過不足のないように充電電流を制御することが可能と
なる。
式に相当する演算を行なう。したがって、第（７）式の
結果で求められる充電電流に応じた出力を充電制御回路
２に帰還することによって、直流電源１の出力定格電力
に過不足のないように充電電流を制御することが可能と
なる。
【００３０】なお、充電電流検出回路８，充電電圧検出
回路９および装置消費電流検出回路２６はいずれも演算
増幅回路を用いて構成することができる。
回路９および装置消費電流検出回路２６はいずれも演算
増幅回路を用いて構成することができる。
【００３１】図２はこの発明の一実施形態の動作概念図
である。上述のごとく、第（７）式に相当する演算を演
算回路１１で行ない、充電制御を実施することにより、
図２から明らかなように、直流電源１の定格電力は、装
置の最大消費電力以上であれば、充電と装置駆動を同時
に行なうことが可能となる。したがって、従来例の第１
の技術で掲げた直流電源１の出力電力定格を、装置の最
大消費電力と充電最大電力の和以上となるように設計す
る方法に比べて、充電最大電力分を削減することが可能
となるので、直流電源１の形状，重量，コストを大きく
削減することが可能となる。
である。上述のごとく、第（７）式に相当する演算を演
算回路１１で行ない、充電制御を実施することにより、
図２から明らかなように、直流電源１の定格電力は、装
置の最大消費電力以上であれば、充電と装置駆動を同時
に行なうことが可能となる。したがって、従来例の第１
の技術で掲げた直流電源１の出力電力定格を、装置の最
大消費電力と充電最大電力の和以上となるように設計す
る方法に比べて、充電最大電力分を削減することが可能
となるので、直流電源１の形状，重量，コストを大きく
削減することが可能となる。
【００３２】また、従来例の第２の技術では、充電電圧
が低い場合であっても充電電流は、直流電源１の出力電
流から装置消費電流を差し引いた値で充電が行なわれて
いたが、この実施形態によれば第（７）式からも明らか
なように、充電電圧が低い場合にはそれに応じて充電電
流を増加させる。したがって、従来の第２の技術に比べ
２次電池４への充電時間を短縮させることが可能にな
る。
が低い場合であっても充電電流は、直流電源１の出力電
流から装置消費電流を差し引いた値で充電が行なわれて
いたが、この実施形態によれば第（７）式からも明らか
なように、充電電圧が低い場合にはそれに応じて充電電
流を増加させる。したがって、従来の第２の技術に比べ
２次電池４への充電時間を短縮させることが可能にな
る。
【００３３】また、この実施形態の直流電源１の出力電
流に比べて装置消費電流は小さいので、直流電源１の出
力電流を監視する従来の第３の技術に比べて、電流検出
用抵抗で発生する損失を小さくすることができる。
流に比べて装置消費電流は小さいので、直流電源１の出
力電流を監視する従来の第３の技術に比べて、電流検出
用抵抗で発生する損失を小さくすることができる。
【００３４】電子機器の動作と充電を同時に行なう場
合、装置消費電流検出抵抗２５ではその抵抗値をＲｉｎ
とすると、直流電源１の最大供給電流：Ｉｉｎｍａｘが
流れることによる損失 Ｉｉｎｍａｘ2・Ｒｉｎ …（９） が発生する。ここで、第（９）式で表わされる損失は装
置の負荷電流にかかわらず常に一定となる。この実施形
態の構成では、装置消費電流検出抵抗２５に流れる電流
Ｉｓによって Ｉｓ2・Ｒｓ …（１０） になる損失が発生する。また、常にＩｉｎｍａｘ≧Ｉｓ
が成立するので、電流検出抵抗の両端に発生する電圧の
最大値を同一にする場合は、以下の式が成り立つ。
合、装置消費電流検出抵抗２５ではその抵抗値をＲｉｎ
とすると、直流電源１の最大供給電流：Ｉｉｎｍａｘが
流れることによる損失 Ｉｉｎｍａｘ2・Ｒｉｎ …（９） が発生する。ここで、第（９）式で表わされる損失は装
置の負荷電流にかかわらず常に一定となる。この実施形
態の構成では、装置消費電流検出抵抗２５に流れる電流
Ｉｓによって Ｉｓ2・Ｒｓ …（１０） になる損失が発生する。また、常にＩｉｎｍａｘ≧Ｉｓ
が成立するので、電流検出抵抗の両端に発生する電圧の
最大値を同一にする場合は、以下の式が成り立つ。
【００３５】Ｒｓ＝Ｒｉｎ …（１１） したがって、第（９），（１０），（１１）式から、電
流検出用抵抗で発生する損失は次式のようになり、図１
に示した実施形態に比べて図８に示した従来例の方が大
きいことがわかる。
流検出用抵抗で発生する損失は次式のようになり、図１
に示した実施形態に比べて図８に示した従来例の方が大
きいことがわかる。
【００３６】 Ｉｉｎｍａｘ2・Ｒｉｎ−Ｉｓ2・Ｒｓ ＝Ｉｉｎｍａｘ2・Ｒｉｎ−Ｉｓ2・Ｒｉｎ ＝（Ｉｉｎｍａｘ2−Ｉｓ2）・Ｒｉｎ ＞０ たとえば、装置消費電流の平均値が直流電源１の最大供
給電流の１／２である場合には、装置消費電流検出抵抗
２５で発生する損失は図８に示した直流電源出力電流検
出抵抗５に比べて１／４となる。
給電流の１／２である場合には、装置消費電流検出抵抗
２５で発生する損失は図８に示した直流電源出力電流検
出抵抗５に比べて１／４となる。
【００３７】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
【００３８】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、負荷
の消費電流と２次電池への充電電流と２次電池への充電
電圧とをそれぞれ検出し、その検出結果に基づいて演算
手段によって２次電池への充電出力を制御することによ
り、直流電源の定格内で負荷の駆動と充電を同時に行な
うことができ、消費電流を検出するための抵抗の損失を
抑えることが可能となり、回路の信頼性の低下や電流検
出抵抗の温度特性の影響に起因する電流検出精度の低下
を招くことなく、放熱板の取付などの放熱対策が不要と
なり、充電制御器の形状，コストを削減することができ
る。
の消費電流と２次電池への充電電流と２次電池への充電
電圧とをそれぞれ検出し、その検出結果に基づいて演算
手段によって２次電池への充電出力を制御することによ
り、直流電源の定格内で負荷の駆動と充電を同時に行な
うことができ、消費電流を検出するための抵抗の損失を
抑えることが可能となり、回路の信頼性の低下や電流検
出抵抗の温度特性の影響に起因する電流検出精度の低下
を招くことなく、放熱板の取付などの放熱対策が不要と
なり、充電制御器の形状，コストを削減することができ
る。
【図１】この発明の一実施形態の充電制御器の回路ブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】図１に示した充電制御器による動作概念を示す
図である。
図である。
【図３】従来例の第１の技術での動作概念を示す図であ
る。
る。
【図４】従来例の第２の技術とこの発明の一実施形態に
よる充電特性の比較例を示す図である。
よる充電特性の比較例を示す図である。
【図５】従来例の第３の技術による充電制御器の回路ブ
ロック図である。
ロック図である。
１ 直流電源 ２ 充電制御回路 ３ 充電電流検出抵抗 ４ ２次電池 ６ ＤＣ−ＤＣコンバータ ７ 装置負荷 ８ 充電電流検出回路 ９ 充電電圧検出回路 １１ 演算回路 １２，１３ 整流用素子 １４ 充電回路 ２５ 装置消費電流検出抵抗 ２６ 装置消費電流検出回路
Claims (3)
- 【請求項１】 ２次電池を直流電源を用いて充電するた
めの充電制御器であって、 前記負荷の消費電流を検出する消費電流検出手段と、 前記２次電池への充電電流を検出する充電電流検出手段
と、 前記２次電池への充電電圧を検出する充電電圧検出手段
と、 前記消費電流検出手段と前記充電電流検出手段と前記充
電電圧検出手段の各検出出力が与えられる演算手段と、 前記演算手段の演算結果に基づいて前記２次電池への充
電出力を制御する充電制御手段とを備え、 前記直流電源の定格内で前記負荷の駆動と充電を同時に
行なうことを特徴とする、充電制御器。 - 【請求項２】 前記演算手段は、 前記消費電流検出手段の検出出力と前記直流電源の出力
電圧とに基づいて前記負荷の消費電力を算出し、 前記充電電流検出手段の検出出力と前記充電電圧検出手
段の検出出力とに基づいて充電電力を検出し、 前記算出された負荷の消費電力と充電電力との和に基づ
いて前記直流電源の出力電力を算出し、 前記充電制御手段は、前記演算手段によって算出された
前記直流電源の出力電力が所定の値を超えないように前
記２次電池への充電出力を制御することを特徴とする、
請求項１に記載の充電制御器。 - 【請求項３】 前記演算手段は、前記消費電力，前記充
電電力および前記直流電源の出力電力の算出するために
少なくとも１つの演算増幅器を含む、請求項２に記載の
充電制御器。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11134713A JP2000323177A (ja) | 1999-05-14 | 1999-05-14 | 充電制御器 |
| TW089108188A TW461130B (en) | 1999-05-14 | 2000-04-29 | Charging controller |
| US09/566,930 US6275007B1 (en) | 1999-05-14 | 2000-05-08 | Charging controller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11134713A JP2000323177A (ja) | 1999-05-14 | 1999-05-14 | 充電制御器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000323177A true JP2000323177A (ja) | 2000-11-24 |
Family
ID=15134865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11134713A Pending JP2000323177A (ja) | 1999-05-14 | 1999-05-14 | 充電制御器 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6275007B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000323177A (ja) |
| TW (1) | TW461130B (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7944190B2 (en) | 2006-08-22 | 2011-05-17 | Fujitsu Semiconductor Limited | Control circuit of power supply unit which controls output power of external power supply based upon current from the external power supply, power supply unit and control method thereof |
| JP2014039352A (ja) * | 2012-08-10 | 2014-02-27 | Kyocera Corp | エネルギー管理装置、エネルギー管理システムおよびエネルギー管理方法 |
| CN109525007A (zh) * | 2017-09-18 | 2019-03-26 | 亚太燃料电池科技股份有限公司 | 电源控制器、供电系统及其控制方法 |
| JP2020089150A (ja) * | 2018-11-29 | 2020-06-04 | 株式会社リコー | 充電制御装置、画像形成装置および充電制御方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7553371B2 (en) * | 2004-02-02 | 2009-06-30 | Nanosys, Inc. | Porous substrates, articles, systems and compositions comprising nanofibers and methods of their use and production |
| JP4137175B2 (ja) * | 2005-05-12 | 2008-08-20 | 新電元工業株式会社 | Ｄｃ−ｄｃコンバータ |
| US20070284165A1 (en) * | 2006-06-12 | 2007-12-13 | Patterson Rickie W | Vehicle Hydraulic Regenerative System |
| WO2008151643A1 (en) * | 2007-06-12 | 2008-12-18 | Nokia Corporation | Apparatus for battery charging and method of charging a battery |
| EP2230755B1 (en) * | 2009-03-19 | 2017-09-06 | Dialog Semiconductor GmbH | Charge current reduction for current limited switched power supply |
| JP5790434B2 (ja) * | 2011-11-18 | 2015-10-07 | ソニー株式会社 | 電子機器、充電制御方法、充電システム、並びにデータ転送システム |
| KR101949954B1 (ko) * | 2013-06-07 | 2019-02-19 | 삼성전자주식회사 | 고효율 에너지 주입을 위한 무선 전력 전송 장치 |
| CN103633719B (zh) * | 2013-12-11 | 2015-12-09 | Tcl通讯（宁波）有限公司 | 一种充电系统及其充电控制方法 |
| JP7001146B2 (ja) * | 2018-03-15 | 2022-01-25 | 日産自動車株式会社 | 車載充電器の電流制御方法及び電流制御装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05137276A (ja) | 1991-11-12 | 1993-06-01 | Oki Electric Ind Co Ltd | 電子機器用充電装置 |
| JPH07143682A (ja) * | 1993-11-16 | 1995-06-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 充電装置 |
| US5723970A (en) | 1996-04-05 | 1998-03-03 | Linear Technology Corporation | Battery charging circuitry having supply current regulation |
| KR0173961B1 (ko) * | 1996-06-24 | 1999-05-01 | 김광호 | 모드변환형 배터리 충전장치 |
-
1999
- 1999-05-14 JP JP11134713A patent/JP2000323177A/ja active Pending
-
2000
- 2000-04-29 TW TW089108188A patent/TW461130B/zh not_active IP Right Cessation
- 2000-05-08 US US09/566,930 patent/US6275007B1/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7944190B2 (en) | 2006-08-22 | 2011-05-17 | Fujitsu Semiconductor Limited | Control circuit of power supply unit which controls output power of external power supply based upon current from the external power supply, power supply unit and control method thereof |
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| CN109525007A (zh) * | 2017-09-18 | 2019-03-26 | 亚太燃料电池科技股份有限公司 | 电源控制器、供电系统及其控制方法 |
| JP2020089150A (ja) * | 2018-11-29 | 2020-06-04 | 株式会社リコー | 充電制御装置、画像形成装置および充電制御方法 |
| JP7155951B2 (ja) | 2018-11-29 | 2022-10-19 | 株式会社リコー | 充電制御装置、画像形成装置および充電制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW461130B (en) | 2001-10-21 |
| US6275007B1 (en) | 2001-08-14 |
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|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040325 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040706 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041102 |